Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние

ДЕФОРМАЦИЯ ПАКЕРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ПРИ ПЕРЕПАДЕ ДАВЛЕНИЙ В СКВАЖИНЕ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-4-27-38
Аннотация
Предложен метод расчета напряженно-деформированного состояния оболочек пакерующего элемента, армированных системой металлических лент. Весь процесс деформации оболочки под действием внутреннего избыточного давления условно разбит на четыре этапа. Для каждого этапа рассмотрена схема деформации оболочки и дано решение задачи на основе положений нелинейной теории упругости и теории мягких оболочек. Все рассмотренные в данной работе этапы деформирования оболочки иллюстрируются расчетной схемой. Приведен пример расчета оболочки с заданными характеристиками и условиями деформирования.
PDF

ПРИМЕНЕНИЕ ШАГОВО-ИТЕРАЦИОННОГО МЕТОДА ПРИ РАСЧЕТЕ ИЗГИБАЕМЫХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С УЧЕТОМ ФИЗИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-3-12-27
Аннотация
Сборно-монолитные железобетонные конструкции с и без предварительного напряжения арматуры используются как вновь проектируемые самостоятельные, так и являются результатом проведения работ по усилению существующих конструкций наращиванием сечения. В обоих случаях поперечное сечение таких элементов рассматривается как двухслойное, а получающийся составной элемент работает под нагрузкой в условиях, распределенных между слоями внутренних усилий, механизм и фактическая величина распределения которых зависит от физико-механических характеристик, расчетной схемы и параметров контактного взаимодействия слоев. При расчете и конструировании предварительно напряженных железобетонных сборно-монолитных элементов податливость шва сдвига обычно не учитывается, что осложняет анализ действительного напряженно-деформированного состояния конструкции и содержит определенный нераскрытый потенциал ее рационального проектирования. Одним из возможных направлений в решении задачи, учитывающей сдвиг контактного шва, является использование вариационных принципов строительной механики при расчете таких конструкций, как стержней составного сечения. В рамках данной работы рассматриваются вопросы практической применимости при структурном анализе составного железобетонного сборно-монолитного стержня вариационных принципов строительной механики на основе метода В.З. Власова – И.Е. Милейковского в форме перемещений в сочетании с шагово-итерационным методом расчета. Приведены результаты численных расчетов по предложенной методике, что позволяет учитывать специфику работы связей сдвига сборного и монолитного слоя, осуществлять практический учет податливости шва, а также учитывать физическую нелинейность характеристик материалов, что позволяет осуществлять рациональное проектирование сборно-монолитных конструкций.
PDF

КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ И КОНСТРУКЦИЯХ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ НАГРЕВЕ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-3-72-77
Аннотация
Значительные по величине термические напряжения, возникающие в тонкостенных нагруженных растягивающими напряжениями металлических материалах и конструкциях, могут привести либо к их полному разрушению, либо к появлению в них зон нарушения сплошности. Анализируются уравнения для расчета температурных напряжений в плоских тонкостенных конструкциях при их локализованном тепловом нагреве, вызванном воздействием концентрированных потоков энергии. В качестве примера рассмотрена тонкостенная растянутая пластина, подвергающаяся сильному локальному нагреву в круговом пятне. Разработанная модель учитывает изменение упругих характеристик при сильном локальном нагреве и изменение толщины материала в пятне нагрева. В качестве примера приведена эпюра распределения тангенциальных напряжений для растянутой пластины в области кругового пятна нагрева. Таким образом, результаты исследования показывают, что происходит разрыв и концентрация напряжений по контуру пятна нагрева со стороны холодной зоны.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЗАКЛЕПОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-32-36
Аннотация
Традиционные методы расчета заклепочных соединений базируются на весьма приближенных способах определения сил, возникающих в соединении. Это ведет к серьезным неточностям в определении напряжений. Кроме того, при таком подходе отсутствует возможность вычисления эквивалентных напряжений и получения полной картины напряженно-деформированного состояния соединения. Все это приводит к необходимости повышения коэффициента запаса прочности и, как следствие, увеличению количества или диаметра заклепок, что ведет к увеличению веса конструкции и ее удорожанию.  Предложенный способ расчета соединения методом конечных элементов позволяет весьма точно определить напряжения во всех элементах соединения. Это дает возможность получить достоверную картину напряженно-деформированного состояния всех элементов соединения. Как следствие, возможно снижение трудоемкости создания соединения и его массы за счет уменьшения числа заклепок. Метод конечных элементов следует применять для расчета ответственных соединений со сложными условиями работы. Рассмотрен пример расчета такого соединения.
PDF